12:45
Comentarii Adauga Comentariu

_ Primul „film” la scară atomică cu microtubuli în construcție, un proces cheie pentru diviziunea celulară

_ Prima scară atomică „film” al microtubulilor în construcție, un proces cheie pentru diviziunea celulară

Celulele din corpul uman se divid în mod constant. Cu fiecare diviziune, informațiile genetice conținute în cromozomi sunt duplicate, iar fiecare celulă fiică primește o copie completă a materialului genetic. Este un proces sofisticat, un mecanism de ceas care implică schimbări rafinate și rapide în interiorul celulei. Pentru a face acest lucru posibil, celula se bazează pe microtubuli, structuri minuscule care sunt într-adevăr în formă de tub. Înțelegerea modului în care încep să se formeze este o întrebare de lungă durată.

Acum, pentru prima dată, cercetătorii de la Centrul pentru Reglementare Genomică (CRG), Centrul Național de Cercetare a Cancerului din Spania (CNIO) și Naționalul Spaniol. Consiliul de Cercetare (IBMB-CSIC) a reușit să realizeze echivalentul unui film care arată modul în care celulele umane inițiază construcția microtubulilor lor.

Descoperirile, publicate în revista Science, rezolvă o problemă adusă cu ani în urmă. și astfel să pună bazele descoperirilor viitoare în tratamentul bolilor, de la cancer la tulburări de neurodezvoltare.

Óscar Llorca, director al Programului de biologie structurală la CNIO și coautor principal al studiului, descrie ce se întâmplă în interiorul celulei când începe diviziunea celulară: „Cromozomii, odată ce au duplicat informația genetică, se deplasează în centrul celulei și celula, într-un mod foarte remarcabil, încolțează rapid din cele două capete tuburi mari care prind cromozomii și trageți fiecare dintre copii spre cei doi poli ai celulei. Numai atunci este posibil să încapsulăm o copie a întregului material nostru genetic în fiecare celulă fiică.”

Structurile care sunt lansate „ca niște frânghii lungi care ajung la cromozomi pentru a-i împărți”, explică Llorca, sunt microtubuli. „De aceea spunem că microtubulii joacă un rol cheie în diviziunea celulară. Trebuie să înțelegem foarte bine mecanismele care declanșează formarea acestor microtubuli, la locul potrivit și la momentul potrivit.”

Microtubulii sunt tuburi cu o lungime de miimi de milimetru și un diametru de nanometri. [milionimi de milimetru]. Pe lângă faptul că sunt cheia diviziunii celulare, ele acționează ca „autostrăzi” pentru deplasarea componentelor celulare între diferite zone ale celulei. Sunt, de asemenea, elemente structurale care modelează celula însăși, printre alte sarcini. Un bun înțelegerea formării lor are implicații pentru multiple domenii ale biomedicinei.

„Microtubulii sunt componente critice ale celulelor. Aici surprindem procesul în acțiune în interiorul celulelor umane. Având în vedere rolul fundamental al microtubulilor în biologia celulară, acest lucru ar putea duce în cele din urmă la noi abordări terapeutice pentru o gamă largă de tulburări”, explică profesorul de cercetare ICREA Thomas Surrey, cercetător CRG și co-autor principal al lucrării.

Imaginile de înaltă rezoluție obținute acum răspund la o întrebare care stă în aer de ani de zile: cum începe formarea microtubulilor în stadiile incipiente ale diviziunii celulare.

Acum știm că totul începe atunci când un complex structura formată din mai multe proteine ​​și numită „g TuRC” (pronunțat „gammaturc”) se închide, formând un inel.

Forma g TuRC, structura sa tridimensională, a fost descoperită la câțiva ani. în urmă, și a surprins cercetătorii. Era de așteptat ca g TuRC să fie un inel închis care acționează ca o matriță de bază pe deasupra căruia este construit microtubul, dar g TuRC a apărut ca un inel deschis. Dimensiunile și forma lui erau incompatibile cu cele ale o matriță cu microtubuli.

Noua lucrare CRG și CNIO dezvăluie mecanismul prin care g TuRC se închide într-un inel și devine efectiv o matriță perfectă, capabilă să lanseze formarea de microtubuli. Închiderea g TuRC are loc atunci când prima bucată moleculară a unui microtubul este atașată de acesta.

„Acesta este trucul pe care celula îl folosește pentru a închide g TuRC”, explică Llorca. „De îndată ce această primă cărămidă intră, o regiune de g TuRC este capabilă să o prindă și, ca o buclă, acționează ca un zăvor care trage inelul închis și lansează procesul.”

Vizualizarea acestui proces. a necesitat purificarea g TuRC din celulele umane și reproducerea procesului de inițiere a microtubulilor în eprubetă. Probele au fost observate cu microscoape crio-electron și inteligența artificială a fost folosită pentru analiza datelor.

Una dintre provocări a fost să se ocupe de viteza mare a procesului de construcție a microtubulilor. Grupul CRG a reușit să o încetinească în laborator și, de asemenea, să oprească creșterea microtubulilor pentru a analiza mai bine etapele inițiale ale procesului.

„Trebuia să găsim condiții care să ne permită să imaginăm peste. un milion de microtubuli în procesul de nucleare înainte ca acestea să crească prea mult timp și să ascundă acțiunea γ-TuRC. Am reușit să realizăm acest lucru folosind setul de instrumente moleculare din laboratorul nostru și apoi să înghețăm cioturile de microtubuli la locul lor", explică Cláudia Brito, un cercetător postdoctoral la CRG și primul autor al studiului.

Microtubulii aflati în construcție au fost observați la Platforma de criomicroscopie electronică a IBMB-CSIC, situată la Joint Electron Microscopy Center (JEMCA), în interiorul Sincrotronului ALBA.

„Au fost înghețate într-un strat subțire de gheață, păstrând forma naturală a moleculelor implicate”, explică Pablo Guerra, șeful acestei Platforme.

Așa sunt cele mai bune condiții experimentale. pentru observarea microtubulilor în formare s-au determinat. Cele mai bune probe congelate au fost apoi trimise la BREM (Basque Resource for Electron Microscopy) pentru imagistica, iar imaginile rezultate au fost transferate la Marina Serna și Oscar Llorca la CNIO pentru analiza și determinarea structurilor tridimensionale la rezoluție atomică.

Inteligenta artificiala pentru asamblare

În practică, a avea mai mult de un milion de microtubuli în diferite stadii de creștere echivalează cu a avea multe cadre dintr-un film la rezoluție înaltă. „Doar” trebuie să le aranjați în ordinea corectă pentru a vedea filmul în desfășurare. Această sarcină a revenit echipei CNIO, care a folosit tehnici de inteligență artificială pentru a o finaliza

„Determinarea structurii tridimensionale a microtubulilor în creștere din imaginile microscopului a fost extrem de complexă. Aveam nevoie de mai multe instrumente digitale de procesare a imaginilor, ", explică Marina Serna, cercetător CNIO.

Pentru Llorca, "marea provocare a fost să analizăm la rezoluție înaltă imaginile unui proces dinamic, în care observam mai multe etape în același timp. Aceasta a fost posibil datorită utilizării rețelelor neuronale, care ne-au permis să organizăm toată această complexitate.”

Rezultatul sunt structuri tridimensionale la rezoluție atomică care reprezintă diferitele etape ale modului în care începe construcția unui microtubul. , și modul în care inelul γ-TuRC devine mucegaiul care lansează formarea microtubulilor.

Llorca explică: „Această descoperire este relevantă deoarece am abordat un mecanism foarte de bază al diviziunii celulare, al cărui proces la oameni îl avem nu știam.”

Aceste cunoștințe de bază sunt utile pentru a învăța cum să corectăm erorile în funcționarea microtubulilor, care sunt asociate cu cancerul, tulburările de neurodezvoltare și alte afecțiuni, de la probleme respiratorii la boli de inimă.

„Unele dintre medicamentele folosite astăzi pentru tratarea cancerului previn formarea sau dinamica microtubulilor”, spune Llorca. „Cu toate acestea, aceste medicamente afectează microtubulii fără discernământ, atât în ​​celulele canceroase, cât și în celulele sănătoase, ducând la efecte secundare. Cunoașterea în detaliu a modului în care se formează microtubulii poate contribui la dezvoltarea unor tratamente mai direcționate care afectează formarea microtubulilor și permit progresul în tratamentul cancer și alte boli.”

Următorul pas: înțelegerea reglementării

Thomas Surrey explică următorii pași în înțelegerea microtubulilor, care implică descifrarea modului în care este reglată formarea microtubulilor: „Procesul de nucleare decide unde sunt microtubulii într-o celulă și câți aveți în primul rând. este probabil ca modificările conformaționale pe care le observăm să fie controlate de regulatori care nu au fost încă găsiți în celule. Mai mulți candidați au fost descriși în alte studii, dar mecanismul lor de acțiune este neclar."

Lucrări ulterioare " Clarificarea modului în care regulatorii se leagă de γ-TuRC și modul în care acestea afectează modificările conformaționale în timpul nucleării, ne poate transforma înțelegerea modului în care funcționează microtubulii și, în cele din urmă, poate oferi locuri alternative pe care s-ar putea dori să le țintească pentru a preveni celulele canceroase să treacă prin ciclul celular. concluzionează Surrey.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Planeta maimuţelor: Noul Regat, o nouă aventură distopică despre supravieţuire şi lupta dintre specii, din mai pe marile ecrane

_ Zvonuri despre canibalism în Haiti: adevărat sau fals?

_ Preşedintele iranian face o vizită oficială în Pakistan. Relaţiile dintre cele două ţări, tensionate

_ 'Canibalii' lui Biden aprind un scandal diplomatic - Reacție fulminantă din Papua Noua Guinee în urma afirmațiilor halucinante despre unchiul președintelui SUA

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Procesul istoric al lui Donald Trump pe banii tăcuți va auzi „dovezi dinamite mai devastatoare decât Michael Cohen”, susține avocatul, în timp ce procesul începe astăzi, iar David Pecker, de la National Enquirer, urmează să fie primul martor.

_ Switching all consumption to electric leads to the highest costs for citizens (study)

_ Romania's crude oil production declines 2.9pct two months into 2024

_ Republica Moldova reacționează la formarea blocului politic 'Victorie': 'O ţară întreagă i-a văzut pe trădătorii de ţară la Moscova'

_ O sală de jocuri de lângă București s-a făcut scrum - Patron ar fi un candidat AUR

_ Când se va încheia comerțul cu yenul?

_ Chestorul Senatului, Ciprian Pandea: Avem nevoie de o armată pregătită să răspundă amenințărilor de Securitate în plan regional și internațional.

_ Femeie atacată de urs în apropierea Barajului Vidraru / În zonă s-a emis mesaj RO-Alert de avertizare a populației

_ Tragedie de neimaginat: Bebeluș sfâșiat și ucis de doi pitbulli; mama a fost și ea rănită

_ Rishi Sunak promite că Parlamentul va adopta proiectul de lege pentru Rwanda chiar dacă va trebui să stea toată noaptea - dar admite că mai întâi imigranții din Canalul Canalului nu vor fi trimiși acum în statul african până în IULIE

_ Hypermarketul românesc care lovește puternic Lidl, Mega Image și Kaufland

_ Cristian Popescu Piedone comentează retragerea lui Cîrstoiu: Nu mai are timp să iasă nici puiul și a murit și cloșca

_ OIM: angajații din întreaga lume sunt în pericol din cauza schimbărilor climei

_ Alertă: Gaz radioactiv descoperit în 25% din școlile și grădinițele din țară. Copiii, expuși riscului crescut de a face cancer pulmonar

_ EXCLUSIV/ Gândurile lui Cristoiu, LIVE, de la ora 22.00, la Aleph News

_ EHF European Cup: vicecampioana României, CS Minaur Baia Mare, a suferit cel mai drastic eşec al său din acest sezon

_ VIDEO/ Scene ca în filme: Ce ascundea în microbuz șoferul împușcat, după ce a 'spart' filtrul de Poliție

_ Sidney Powell a câștigat după ce judecătorii au respins efortul disciplinar din partea Baroului de Stat din Texas

_ Brit, 22 de ani, se prăbușește la moarte de la balconul hotelului de la etajul cinci în timpul vacanței cu iubita, 33 de ani, în Turcia

_ Rivalul iubirii gelos este condamnat la 17 ani de închisoare pentru uciderea, în 1996, a gravidei Caroline Glachan, 14 ani: o elevă a fost atrasă la pod de o bandă de trei și lovită cu cărămizi și lăsată să se înece

_ 'Urmează o perioadă dificilă în Ucraina' – Profeție sumbră din partea șefului serviciilor secrete militare ucrainene

_ Procesul lui Donald Trump ÎN DIRECT: Dosarul Hush Money începe cu declarații de deschidere și primul martor bomba David Pecker

_ FMI avertizează: Italia şi Franţa trebuie să reducă cheltuielile mai rapid

_ Claudiu Târziu (AUR):Trădarea de țară se petrece la lumina zilei!

_ Președintele PNL Neamț și-a depus candidatura pentru funcția de președinte al Consiliului Județean

_ Four in ten Romanians are eating plant-based foods (study)

_ Care sunt primele 10 oraşe inteligente din lume. 7 dintre ele se află în Europa, iar România se află în clasamentul general

_ Lavrov amenință SUA și NATO: Cresc riscul de război nuclear, prin obsesia de a înfrânge Rusia

_ Prezența lui Marcel Boloș în Camera Deputaților este reprogramată

_ Doncic, Jokic şi Gilgeous-Alexander, finaliştii pentru trofeul MVP al NBA

_ Întârzierea ajutorului american a avut consecințe reale în Ucraina: Ucrainenii au fost depășiți de luni de zile, cu aproximativ unu la cinci, unul la 10

_ Distribuţia originală a filmului The Blair Witch Project cere plăţi retroactive odată cu anunţarea unui reboot

_ Apărarea pentru Ucraina şi sancţiunile impuse Iranului, pe masa miniştrilor de externe ai UE

_ DEZVLUIT: Fostul Barack Obama și Hillary Clinton, consilier principal pentru politici, acuzați de infracțiuni sexuale asupra copiilor

_ Acum, sindicatele feroviare vizează sărbătoarea bancară din mai, în timp ce haosul grevei continuă: mecanicii de tren anunță un nou set de părăsire între 7 mai și 9 mai într-o dispută de lungă durată privind salariile

_ Candidatul PSD la preşedinţia CJ - prima propunere pentru lista comună cu PNL la municipiul Braşov

_ Înfiinţarea unei comisii speciale pentru controlul execuţiei bugetelor anuale ale Curţii de Conturi - respinsă

_ Feyenoord Rotterdam a cucerit Cupa Olandei pentru a 14-a oară

_ Fâşia Gaza: Peste 200 de cadavre au fost găsite într-un cimitir improvizat din curtea unui spital

_ România la Euro 2024 | Episodul 3: Întâmplări ciudate de la Campionatul European - O monedă a stabilit rezultatul final al unei partide

_ O femeie care ține 1.000 de păpuși în șopronul ei de grădină dezvăluie zdrobirea inimii în spatele colecției sale incredibile - pe care o pulverizează cu parfum și se îmbracă în haine la comandă

_ Autospecială a Poliţiei, implicată într-un accident rutier: Agentul de la volan ar fi vinovat / Foto

_ Culturistul Stalker, în vârstă de 32 de ani, este catalogat de monstru de către iubita lui după ce i-a distrus casa - după ce a fost scutit de închisoare pentru că a amenințat că va împărtăși fotografii explicite cu fostul său iubit

_ Warwick Davis va avea un nou proiect împreună cu fiica sa după moartea soției sale Samantha - în timp ce copiii săi îi liniștesc pe fani cu privire la postarea pe rețelele sociale a actorului îndurerat

_ Două persoane au murit după un infern în locuința din nordul Londrei: șase mașini de pompieri și aproximativ 40 de pompieri s-au grăbit să aprindă în timp ce sonda este lansată

_ Manevra care poate aduce şoferilor o amendă de 2.900 de lei. Avertismenul polițiștilor

_ Cheltuielile militare la nivel global au crescut la un nivel record în 2023. SUA, China şi Rusia sunt ţările care alocă cei mai mulţi bani pe apărare

_ De la paralizie post-accident auto la semimaratonul de la Iaşi. Povestea lui Andrei

_ BCR şi Erste Group finanţează construcţia parcului eolian de la Pecineaga cu 65,33 de milioane de euro

_ Rusia renaște la nivel mondial prin forța sa militară: cheltuielile cu armata au devenit cele mai mari de la prăbușirea URSS (raport)

_ LPF a anunţat programul etapei a 8-a din play-off/play-out

_ Rareș Bogdan bate cu pumnul în masă în ședința din coaliție: 'E nevoie să avem mintea la noi!'

_ PSG, fără Mbappe şi Dembele, victorie categorică în meciul cu Olympique Lyon (4-1)

_ Box office nord-american - Civil War al companiei A24 rămâne pe primul loc în faţa a trei debuturi

_ Lovită de un eveniment cu consecințe devastatoare, după ce a ridicat o bancnotă găsită pe jos: 'Am simțit ceva care-mi apăsa pe umeri'


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1316, afisate in 22 pagini.